Satellit PACE

So überwacht NASA die Produktivität von Pflanzen

Forscher des an der University of Maryland angesiedelten Goddard Earth Sciences Technology and Research nutzen den NASA-Satelliten "PACE" zur weltweiten Erfassung der Produktivität von Pflanzen. Das Verfahren, mit dem das möglich ist, hat Karl F. Huemmrich entwickelt.

Blätter reflektieren Licht

Die neue Fernerkundungstechnik könnte helfen, die Rolle der Pflanzen bei der Bindung von CO2 auf globaler Ebene besser zu verstehen und aufzudecken, wie Pflanzen auf Faktoren wie veränderte Wasserverfügbarkeit und Temperatur reagieren, was für den Naturschutz, die Landwirtschaft und andere Bereiche von Bedeutung ist.

Huemmrich zeigt, dass die hochentwickelte Kamera von PACE, "Ocean Color Instrument" (OCI) genannt, die Gesundheit von Pflanzen durch Analyse des von den Blättern reflektierten Lichts erfasst. Durch den Vergleich dieser Satellitenbeobachtungen mit Messungen vor Ort hat die Studie bestätigt, dass die neue Methode in unterschiedlichen Landschaften funktioniert und damit den Weg für eine verbesserte globale Überwachung des Ökosystems ebnet.

"Obwohl sie uns nicht sehr aktiv erscheinen, nehmen Pflanzen ständig physiologische Anpassungen an ihre Umgebung vor und reagieren auf wechselndes Licht, Temperatur, Feuchtigkeit, Wasser und Nährstoffverfügbarkeit", erklärt Huemmrich.

Pflanzen passen sich an

Eine Pflanze könne ihre Blattfläche, die Ausrichtung ihrer Blätter und den Anteil verschiedener Blattpigmente verändern. All das beeinflusse die Intensität und Wellenlänge des von den Pflanzen reflektierten Lichts, das vom OCI erfasst wird.

"PACE liefert fast täglich wiederholte Beobachtungen, außer in Gebieten, die durch Wolken verdeckt sind. Diese Zeitreihen können verwendet werden, um Veränderungen in der Vegetationsproduktivität im Zusammenhang mit saisonalen Veränderungen zu beschreiben - zum Beispiel den Zeitpunkt des Frühlingsergrünens und der Herbstverfärbung oder kurzzeitigere Effekte wie Dürren oder Kälteeinbrüche", sagt Huemmrich.

Die Fähigkeit, Stressereignisse frühzeitig zu erkennen, könnte Landwirten und Umweltmanagern helfen, schnell zu handeln, um die Erträge von Nutzpflanzen zu verbessern und Waldschäden frühzeitig festzustellen.

• https://pace.oceansciences.org